- •1. Основные понятия и показатели химической технологии
- •2. Безопасность химических производств и защита окружающей среды
- •4. Классификация моделей хтс
- •5. Сырьевая база химических производств
- •6.Вода как сырье и компонент химического производства
- •Схемы водооборота
- •7. Энергетическая база химических производств
- •8. Термодинамика химико-технологических процессов
- •9. Кинетика химико-технологических процессов
- •1. Температура
- •1. Коэффициент скорости процесса
- •Зависимость V от т:
- •11. Катализ в химической промышленности
- •12.Основные типы химических реакторов
- •13. Основы теории подобия
- •14. Основные закономерности гидравлики
- •15. Общие сведения о насосах и компрессорных машинах
- •16. Псевдоожиженный слой зернистых материалов
- •17. Характеристика гетерогенных систем и методы их разделения
- •1. Осаждение
- •2. Фильтрование
- •18. Характеристика процесса перемешивания материалов
- •19. Тепловые процессы в химической технологии
- •20. Технологические способы нагревания и охлаждения
- •21. Характеристика процесса выпаривания
- •22. Массообменные процессы в химической технологии
- •23. Перегонка жидкостей
- •24. Абсорбция и адсорбция
- •25. Материалы как важная категория продуктов химической технологии
- •26. Производство серной кислоты
- •28. Производство азотной кислоты и нитрата аммония
- •30. Производство фосфорных и комплексных удобрений
- •35. Переработка нефти и нефтепродуктов
16. Псевдоожиженный слой зернистых материалов
Псевдоожижение, превращение слоя зернистого материала под влиянием восходящего газового или жидкостного потока либо иных физ.-мех. воздействий в систему, твердые частицы к-рой находятся во взвешенном состоянии, и напоминающую по св-вам жидкость,-псевдоожиженный слой. Типы и способы создания псевдоожиженных систем. Простейшую псевдоожиженную систему создают в заполненном слоем зернистого материала вертикальном аппарате, через днище к-рого равномерно по сечению вводят инертный ожижающий агент (газ или жидкость). При его небольшой скорости W зернистый слой неподвижен; с ее увеличением высота слоя начинает возрастать (слой расширяется). Когда W достигает критич. значения, при к-ром сила гидравлич. сопротивления слоя восходящему потоку ожижающего агента становится равной весу твердых частиц, слой приобретает текучесть и переходит в псевдоожиженное состояние. Соответствующую линейную скорость ожижающего агента наз. скоростью начала псевдоожижения или его первой критической скоростью Wk [для мелких (размер 0,1 мм) частиц Wk ~ d2, для крупных (1 мм) — Wk ~где d-диаметр частиц].Последняя уменьшается с увеличением плотности восходящего потока.
При дальнейшем возрастании W гидравлич. сопротивление слоя остается постоянным, пока он не разрушится и не начнется интенсивный вынос зернистого материала потоком из аппарата. Отвечающая данному состоянию слоя скорость потока наз. скоростью уноса (своб. витания частиц) или второй критической скоростью псевдоожижения (Wун), превышающей Wk в десятки раз.
Разновидность псевдоожиженного слоя-фонтанирующий слой. В данном случае газ (жидкость) вводят в ниж. часть зернистого слоя в виде струи. Твердые частицы подхватываются ею и выносятся в верх. часть слоя. На периферии струи (обычно у стенок аппарата) сверху вниз движется плотный слой частиц, т.е. они непрерывно циркулируют. В фонтанирующем слое во взвешенном состоянии находится лишь часть твердых частиц. Поэтому иногда используемый термин "взвешенный слой" менее универсален, чем термин "псевдоожиженный слой".
Псевдоожиженные системы создают также след. способами: 1) подвергают зернистый слой воздействию мех. вибраций; 2) механически перемешивают зернистый слой, напр. вращением заполненного им аппарата; 3) подвергают твердые частицы, обладающие ферромагн. св-вами, воздействию электромагн. поля и др. Эти и иные приемы могут совмещаться с псевдоожижением газом или жидкостью.
Использование псевдоож. слоя в пром-ти: широко применяется для интенсификации процессов сушки и обжига(в установках гетерогенного катализа с твердым катализатором, адсорбцион. установках и т.д). Достоинством псевдоож. слоя явл-ся: выравнивание температуры и концентрации за счет интенсивного перемешивания тверд. фазы по всему объему слоя, использование сыпучих мелкодисперсных материалов без предварительной грануляции сыпуч. материала, возможность работы с большими скоростями потока по сравнению с неподвиж. слоем при одном и том же гидравл. сопротивлении.
Псевдоож. слой обладает рядом св-в, кот, характерны для жидкости: принимает форму аппарата, в кот. он нах-ся; его можно транспорт-ть по трубопроводам; обладает кажущ-ся вязкостью; твердые предметы, помещенные в него, могут плавать и не тонуть.
Очень важн. роль в аппар-х с псевдоож. слоем зернистого материала играют газораспред-е решетки, к которым предъяв-ся следущ. требования: равномерное распред-е ожижающ. потока по сечению аппарата и исключ-е образования застойных зон в слое; предотвращ-е «провала» частиц при внезапном уменьшении скорости потока; минимал. гидравлич.. сопротивление; простота конструкции и легкость эксплуатации.